基于FPC1011C的指紋識別系統(tǒng)

　　為方便操作和直觀顯示處理結(jié)果，系統(tǒng)安裝有鍵盤和LCD，可以實(shí)時進(jìn)行操作和顯示。LCD采用的是FYDl2864-0402B，其以ST7920為驅(qū)動模塊，內(nèi)嵌漢字庫，支持串口和并口數(shù)據(jù)傳輸。此處采用串口SPI協(xié)議傳輸，如圖5所示。

　　數(shù)據(jù)傳輸時，DSP被配置為SPI主模式，以MCBSPl與LCD通信。通信過程中，CS為LCD的片選端，系統(tǒng)中直接接高電平，時鐘SCLK由DSP的CLKXl提供，SID連接MCBSP1的數(shù)據(jù)輸出口DXl。傳輸過程中要對數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，使其符合SID顯示的數(shù)據(jù)格式。其中RW和RS為00時DSP向LCD寫指令，為01時寫數(shù)據(jù)。因此若向LCD發(fā)送數(shù)據(jù)“01h”，則實(shí)際數(shù)據(jù)為“FA0010”。時鐘頻率SCLK被設(shè)置為100kHz，可滿足實(shí)時顯示的需要。

　　人機(jī)交互中的鍵盤由3個按鍵組成，分別對應(yīng)3個硬件中斷(intO、intl、int2)，來實(shí)現(xiàn)指紋采集、注冊和匹配功能。指紋采集后存入SDRAM，注冊時指紋采集2次，匹配成功后存入FLASH。匹配時先采集指紋進(jìn)入SDRAM，再提取FLASH中的指紋進(jìn)行匹配，成功后作其他動作。

　　2 軟件設(shè)計(jì)

　　在硬件架構(gòu)上必須有相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)才可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。軟件設(shè)計(jì)是在DSP的開發(fā)環(huán)境CCS中進(jìn)行的，運(yùn)用了嵌入式操作系統(tǒng)DSP／ BIOS，使開發(fā)更加方便快捷。在DSP／BIOS中，可方便地實(shí)現(xiàn)內(nèi)存分配、中斷選擇、任務(wù)調(diào)度等功能。

　　本系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度主要以3個硬件中斷為觸發(fā)條件，來實(shí)現(xiàn)指紋采集、注冊和匹配功能，具體框圖如圖6所示。

　　采用SEM對系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，系統(tǒng)上電啟動后，任務(wù)處于掛起狀態(tài)，并一直輪詢，等待中斷觸發(fā)。啟動注冊中斷時必須在采集兩枚有效指紋數(shù)據(jù)成功的情況下觸發(fā)，否則會顯示注冊失敗。注冊中斷觸發(fā)后，對兩枚指紋進(jìn)行匹配，如匹配成功則指紋特征數(shù)據(jù)寫入FLASH，如果失敗則重新采集兩枚指紋進(jìn)行注冊。這樣可以降低因?yàn)槭状沃讣y采集不清晰，而產(chǎn)生的匹配不成功。指紋匹配中斷觸發(fā)前提是FLASH中存有注冊的指紋，同時實(shí)時采集新的指紋成功。若匹配失敗，則必須重新采集指紋進(jìn)行匹配。

　　指紋傳感器圖像采集程序如下：

　　3 總結(jié)

　　本指紋采集系統(tǒng)可以完美地實(shí)現(xiàn)指紋的采集、注冊和匹配功能，其內(nèi)部算法處理時間1 s，完全可以滿足實(shí)時工作的需要。用各手指進(jìn)行試驗(yàn)后，其平均FRR(FalseRejection Rate)和FAR(False Acceptance Rate)可達(dá)2．83％和0．17％，完全可以滿足生活中的需要。